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Marine Plankton Growth: Digestion and Adsorption of Food and Nutrient Propagation and Reception

Research Project

Project/Area Number 18K05829
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 40040:Aquatic life science-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

Kaneko Hiroyuki  慶應義塾大学, 文学部(日吉), 名誉教授 (20169577)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 倉石 立  慶應義塾大学, 文学部(日吉), 准教授 (60195526)
古川 亮平  慶應義塾大学, 文学部(日吉), 助教 (90458951)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsマリンバイオロジー / 海洋プランクトン幼生 / 棘皮動物ヒトデ / 幼生成長 / 神経系 / 結合組織系 / 消化器系 / ヒト疾患因子 / イトマキヒトデ / TRPA / サイズ依存性 / アスタチン / クラスリン / PPARG / 核型トランスグルタミナーゼ / ビピンナリア幼生 / 成長 / 形態形成 / ブラキオラリア幼生 / 摂餌 / 海洋性プランクトン / 棘皮動物 / 発生シフト / TGFb / アポトーシス / アスタチン族メタロプロテアーゼ / 消化システム / ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体 / 神経システム / 温度感受性チャネル / 神経ネットワークの崩壊 / 海洋プランクトン / ヒトデ / 神経 / メタロプロテアーゼ / ヒストン / ヒトデ幼生 / 凝縮 / サイズ / 神経回路 / プランクトン幼生 / 栄養循環
Outline of Final Research Achievements

From the viewpoint of developmental biology and animal histology, we studied the growth of plankton larvae, which are the subject of research in marine biology. Using the starfish, Patria pectinifera as a model, we found the following facts:(1) The bipinnaria larvae develop into the phase competent for metamorphosis, while reaching a specific size under food dependence, (2) TRPA1 cells, which are heat sensitive and are only some nerve constituent cells, involve in circuit formation and ectoderm growth, (3) Connective tissue mesenchyme cells not only induce the proliferation of a substantial amount of epithelial cells but also avoid cell death, (4) In the gastrointestinal tract, which plays a role for digestion and absorption, the safe transport of digestive enzymes in the cytoplasm id controlled. In addition, it has been found that human diabetes, obesity, and adipocyte differentiation factors may be expressed in foraging larvae.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

海洋中に浮遊するプランクトンを深く理解していくために、イトマキヒトデを材料に幼生成長の研究を行っている。幼生期の成長特性として、変態後に捕食者から逃れて生存率を上げるため、胚期における時間を優先する発生様式と異なりサイズ獲得を優先すること、神経系の一部にすぎない熱感受性細胞や身体の内部を構成する結合組織系の間充織細胞が幼生成長における増殖誘起や細胞生存を保証していることを明らかにした。一方、消化器系においては、消化酵素の分泌に向け細胞質内の安全な運搬システムが稼働していることに加え、ヒト疾患(胃潰瘍や糖尿病など)の進化的な源泉を考察できる可能性を見出している。

Report

(7 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Size adjustment occurs during the larval growth of the separated blastomeres of the starfish, Patria Pectinifera2022

    • Author(s)
      Yamato Okura, Ritsu Kuraishi, Hiroyuki Kaneko
    • Journal Title

      Development, Growth and Differentiation

      Volume: 64 Pages: 517-526

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 核型トランスグルタミナーゼによるイトマキヒトデ胚・幼生のヒストン共有結合性二量化2023

    • Author(s)
      池上晋、清水孝彦、中埜三弥子、金子洋之
    • Organizer
      日本動物学会 第94回山形大会
    • Related Report
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  • [Presentation] ヒトデ幼生の成長特性:サイズ依存性、摂餌必要性、感覚神経の関与2022

    • Author(s)
      大蔵ヤマト 倉石立 金子洋之
    • Organizer
      日本動物学会関東支部会第74回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ビピンナリア期からブラキオラリア期へ;ヒトデ幼生の身体サイズの増加と神経ネットワーク形成2019

    • Author(s)
      古川亮平、田口瑞姫、田内珠子、倉石立、金子洋之
    • Organizer
      日本動物学会大阪大会
    • Related Report
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  • [Presentation] 細胞の意思とは何か ヒトデ胚と幼生の構成細胞を例として細胞の意思を考える2019

    • Author(s)
      金子洋之、田中泉吏、佐藤由紀子
    • Organizer
      日本動物学会大阪大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2025-01-30  

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